原本以為中醫(yī)把人類的脾胃歸為土壤只是個(gè)類比,,卻不曾想從微生物的角度,脾胃還真就相當(dāng)于土壤,。 我們吃的各種東西進(jìn)入腸胃后會(huì)變成糞便,,糞便是很好的農(nóng)家肥,所以腸道也被戲稱為五谷輪回之地,。 各種食物就算不進(jìn)入我們身體,,放置在空氣中,土壤里,他們也會(huì)慢慢變質(zhì),,被微生物逐漸分解,。 結(jié)合前面的文章,大自然的微生物在出生瞬間于我們腸道定殖,,并且通過(guò)腦腸軸影響我們的情緒,,對(duì)我們的一生產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 我們不得不更多的認(rèn)識(shí)微生物,,也許微生物才是這個(gè)世界的主宰,,也許我們和其他動(dòng)物都是它造出來(lái)的尋找食物的智能機(jī)器。 吃飽和繁衍,,這幾乎是所有動(dòng)物的本能需求,。小孩餓了會(huì)哭,大人一頓不吃餓得慌,,作為能跑能想的龐然大物,,我們?cè)谀c道菌群的驅(qū)動(dòng)下尋找食物。 而繁衍則讓人傾盡全力去討異性青睞,,一臺(tái)機(jī)器用廢了沒(méi)關(guān)系,,還有源源不斷的新的機(jī)器出現(xiàn),微生物再入住便是,,而且還是不斷優(yōu)化的,。 土壤是自然界最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)之一,健康的土壤是維持土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能可持續(xù)性及保證糧食安全的關(guān)鍵,。 土壤中存在著地球上種類最豐富的微生物群落,,如細(xì)菌、古菌,、真菌,、病毒、原生生物以及一些微型動(dòng)物等,,這些生物可統(tǒng)稱為土壤微生物組,。 它們?cè)谕寥烙袡C(jī)質(zhì)、氮素和磷素等元素循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用,,調(diào)控著諸多生態(tài)過(guò)程,。 土壤生物學(xué)受多種環(huán)境因素影響,如溫度,、含水量等,,變異較大,導(dǎo)致人們很難對(duì)生物學(xué)指標(biāo)進(jìn)行量化,。 研究表明,,微生物多樣性越高的土壤,,表現(xiàn)出更多的生態(tài)功能、更高的抗環(huán)境脅迫和作物生產(chǎn)能力,。 土壤微生物組作為碳,、氮、磷和硫等元素循環(huán)的驅(qū)動(dòng)者,,通過(guò)已知和未知的代謝途徑影響全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,。 土壤污染,如重金屬,、抗生素、石油烴和微塑料等污染物,,對(duì)土壤健康造成了嚴(yán)重的威脅,。 已有多種具備高效生物修復(fù)能力的細(xì)菌、真菌,、藻類等微生物物種,,成功用于降低土壤中有毒污染物的毒性。 微生物生物修復(fù)過(guò)程主要取決于參與污染物生物降解相關(guān)酶的活性,,這些酶可將有毒污染物通過(guò)生物轉(zhuǎn)化形成無(wú)毒或毒性較小的物質(zhì),。 在砷污染的稻田土壤中,微生物組驅(qū)動(dòng)的砷氧化耦合硝酸還原過(guò)程,,也是降低砷生物有效性和毒性的重要途徑,。 由于微生物的生長(zhǎng)與土壤pH、溫度,、氧氣,、土壤結(jié)構(gòu)、水分和營(yíng)養(yǎng)水平等條件密切相關(guān),。 污染場(chǎng)地中土著微生物種類及功能的信息尚不清楚,,需要利用微生物組學(xué)及模型等手段進(jìn)一步研究。 健康的土壤具有多樣化的微生物食物網(wǎng),,可通過(guò)捕食,、競(jìng)爭(zhēng)和寄生將病原菌控制在較好的水平之內(nèi)。 原生動(dòng)物可以直接捕食根際土壤中的病原菌,,從而抑制土傳病害的發(fā)生,。 原生動(dòng)物偏向捕食不能產(chǎn)生抑菌物質(zhì)或者產(chǎn)生抑菌物質(zhì)能力弱的細(xì)菌種群,這樣保留下來(lái)的產(chǎn)抑菌物質(zhì)能力強(qiáng)的細(xì)菌群落,,可以有效抵御其他病原菌的入侵,。 免疫型根際土壤微生物群落多樣性更高,微生物互作網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜,。 在土壤生態(tài)系統(tǒng)中,,很多分類地位不同的微生物可以執(zhí)行相同的代謝功能,。 當(dāng)某種微生物在環(huán)境脅迫下時(shí),其作用可被其他物種替代,,從而維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,。 微生物作為單細(xì)胞生物,繁殖周期短,,對(duì)環(huán)境變化反應(yīng)敏感,,因此是診斷土壤健康的理想指示生物。 稀有物種與關(guān)鍵物種可能是生態(tài)系統(tǒng)多功能的指示微生物,,菌根真菌是不同土壤區(qū)域適宜種植的森林類型的指示生物,。 皮氏羅爾斯通氏菌株和貪銅菌屬,可作為診斷土壤重金屬污染的指示物種,。 炎熱的沙漠土壤病毒豐度最低,,而森林和濕地土壤中豐度較高。 多種微生物的組合可以顯著提高土壤中污染物的降解率,,提高微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和適應(yīng)能力,,從而有效修復(fù)污染土壤。 人類與環(huán)境共享一個(gè)微生物世界,,土壤微生物(有益和有害)可以通過(guò)土壤-植物系統(tǒng)傳遞從而影響人類健康,。 豐富的土壤微生物組可以通過(guò)提高養(yǎng)分利用效率,來(lái)提高陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,。 增強(qiáng)作物的生產(chǎn)力,,提高植物對(duì)全球氣候變化和生物脅迫的抵抗力和恢復(fù)力,減少抗性基因及(植物和人畜)病原菌的傳輸和擴(kuò)散,,從而保障人類健康,。 深入探究土壤-植物系統(tǒng)中微生物的多樣性、組成,、功能及遷移規(guī)律,,可以更準(zhǔn)確地定量土壤微生物組對(duì)人類健康的影響。 其實(shí),,微生物的世界也像我們一樣,,為了生存,不斷奔波,。他們的豐富度也如地球上的植物一樣,,界門綱目科屬種,在一個(gè)環(huán)境里面共存著競(jìng)爭(zhēng)著,。 就是古人說(shuō)的太極,,太字,一個(gè)大加一個(gè)小點(diǎn),,可以無(wú)限大也可以無(wú)限小,。大也好,,小也好,都是一樣的規(guī)則生存,。 既然有小到我們看不見(jiàn)的微生物,,也必然有大到我們看不見(jiàn)的生物,也許每一顆星球于那龐然大物而言,,就如我們身體的一個(gè)細(xì)胞一樣,。 誰(shuí)說(shuō)我們就只能被微生物利用呢?我們古人關(guān)于微生物的利用,,可謂爐火純青,,譬如土法釀造的酒,醬油,,醋等天然調(diào)味品,。 超鏈接: 參考文獻(xiàn) (1)土壤微生物組與土壤健康 朱永官 彭靜靜 韋中 沈其榮 張福鎖 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 |
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